rna干擾與腫瘤研究及治療課件

RNA干擾及其在腫瘤研究及治療方面的應(yīng)用2023/2/71內(nèi)容2023/2/7此處添加公司信息2一、背景介紹2023/2/7此處添加公司信息3

RNA干擾(RNAinterference,RNAi)是一種由短雙鏈RNA(double-strandedRNA,dsDNA)所引起的序列特異性基因沉默,是真核生物體內(nèi)一種阻斷外源基因表達(dá)的自我防御體系,是dsDNA介導(dǎo)的,使與其互補(bǔ)的具有同源序列的單鏈RNA進(jìn)行特異性降解的過程。RNA干擾(RNAinterference，RNAi)最早是由Mello和Fire等1998年在線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)。RNAi作為一種簡單、高效的基因敲除工具，正在基因組學(xué)和疾病基因治療領(lǐng)域掀起一場革命，為腫瘤的基因治療提供了新思路，可能成為今后的腫瘤治療策略之一。轉(zhuǎn)錄后水平2023/2/7此處添加公司信息52023/2/7此處添加公司信息6轉(zhuǎn)錄水平2023/2/7此處添加公司信息7小分子干擾核糖核酸(siRNA)與互補(bǔ)DNA直接結(jié)合而發(fā)揮作用,激發(fā)同源DNA甲基化的加強(qiáng),使目的基因轉(zhuǎn)錄受限,表達(dá)關(guān)閉,進(jìn)而加強(qiáng)基因沉默。如果甲基化出現(xiàn)在啟動子區(qū)域,則轉(zhuǎn)錄不能進(jìn)行,若甲基化出現(xiàn)在編碼區(qū),則轉(zhuǎn)錄進(jìn)行,但在轉(zhuǎn)錄后水平上沉默。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息9（一）RNA干擾在腫瘤研究中的應(yīng)用1.基因功能研究：由于RNA干擾能高效特異地阻斷基因表達(dá)，通過基因沉默機(jī)制作用于癌基因、抑癌基因表達(dá)，影響腫瘤生長，在體外培養(yǎng)細(xì)胞中研究靶基因的功能。因而成為研究基因功能很好的工具。例如：腫瘤易感基因篩查和鑒定，Williams等通過結(jié)合cDNA芯片技術(shù)和RNAi技術(shù)鑒定了多個(gè)結(jié)腸癌高度相關(guān)基因。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息102.腫瘤發(fā)生機(jī)制研究:設(shè)計(jì)多種小干擾RNA（smallinterferingRNA，siRNA）,可以產(chǎn)生多基因沉默的效果，用于細(xì)胞信號傳導(dǎo)通路的研究。Harvey等用RNAi技術(shù)抑制Brk蛋白表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞的增生受到抑制。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)Brk的無激酶活性突變體，可以接合器的形式，通過非激酶依賴的機(jī)制，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長。結(jié)果表明Brk可作為乳腺癌治療的新目標(biāo)。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息11（二）RNA干擾在腫瘤治療中的應(yīng)用1.不同siRNA之間的增效作用由于腫瘤是一種多基因調(diào)控的疾病，采用RNA干擾技術(shù)對腫瘤相關(guān)基因進(jìn)行多重抑制會產(chǎn)生更好的療效。邵榮光針對不同的腫瘤相關(guān)基因，設(shè)計(jì)合成了靶向bcl-2、cdk-2、mdm-2、H-ras、pkc-α的siRNA,這些siRNA各自都能抑制黑色素瘤細(xì)胞的增殖，其抑制率分別為68%、64%、72%、74%和53%。當(dāng)5種siRNA聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，能顯著提高復(fù)合siRNA對黑色素瘤細(xì)胞的抑制作用。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息133.siRNA對DNA損傷劑的增效作用5-FU(5-氟尿嘧啶)或羥基喜樹堿為兩種常用的抗腫瘤藥物，研究證明，Bcl-2/Bcl-xlsiRNA轉(zhuǎn)染細(xì)胞對5-FU(5-氟尿嘧啶)或羥基喜樹堿表現(xiàn)出更高的敏感性，提示Bcl-2/Bcl-xlsiRNA介導(dǎo)的基因沉默結(jié)合化療藥物可能是潛在的人肝癌治療策略。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息144.siRNA對放療的增敏作用MDM2蛋白被證明在輻射應(yīng)答和腫瘤放射敏感性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,是一個(gè)有吸引力的臨床藥物靶標(biāo),利用RNA干擾技術(shù)抑制MDM2可以加強(qiáng)腫瘤對放射治療的敏感性。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息155.抗腫瘤新藥研發(fā)

利用RNAi特異性地抑制癌細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)源性致癌基因的表達(dá),而不影響正常細(xì)胞的基因表達(dá),在研究腫瘤發(fā)生發(fā)展的信號通路以及表型變化可以發(fā)揮極大的作用,從而可以進(jìn)一步為腫瘤的早期診斷和后期治療找尋新的靶點(diǎn)。siRNA從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在的短十幾年時(shí)間內(nèi),很多研究工作者、生物技術(shù)公司和制藥公司己經(jīng)開始廣泛利用siRNA藥物治療腫瘤。2008年,美國CalandoPharmaceuticals公司祀向核糖核苷酸還原酶M2亞基(M2subunitofribonucleotidereductase,RRM2)取得了突破性的進(jìn)展,申請的治療實(shí)體腫瘤的siRNA藥物CALAA-01被美國H)A批準(zhǔn)進(jìn)入臨床試驗(yàn)I期,成為最早siRNA藥物治療癌癥的首例臨床試驗(yàn)。

三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息17（三）RNA干擾技術(shù)在腫瘤治療方面的優(yōu)勢

與基因替代、反義核苷酸治療、細(xì)胞因子基因治療方法相比，RNAi技術(shù)有著無可比擬的優(yōu)勢。1.RNAi基因抑制效果確切：微量的siRNA即可使其編碼致病基因產(chǎn)物的含量下降90%以上。因此，注入少量的siRNA足以產(chǎn)生強(qiáng)大的干擾效應(yīng)，減少了傳統(tǒng)基因治療方法大劑量用藥帶來的毒副作用及免疫效應(yīng)。三、RNA干擾在腫瘤研究及治療中的應(yīng)用2023/2/7此處添加公司信息182.RNAi抑制具有嚴(yán)格的序列特異性，將一段與基因同源的siRNA注入細(xì)胞，它可以特異性地干擾相應(yīng)基因的表達(dá)，其他基因即使與靶基因同屬于一個(gè)基因家族也不會受到干擾。因此，RNAi干擾治療的針對性很強(qiáng)，副作用小。3.腫瘤是多基因、多因素疾病，傳統(tǒng)技術(shù)誘發(fā)的單一癌基因的阻斷不可能完全抑制腫瘤的生長，，傳統(tǒng)技術(shù)誘發(fā)的單一癌基因的阻斷不可能完全抑制或逆轉(zhuǎn)腫瘤的生長，而RNAi可以利用同一基因家族的多個(gè)基因具有一段同源性很高的保守序列這一特性，設(shè)計(jì)針對這一區(qū)段序列的dsRNA分子，只注射一種dsRNA即可以剔除多個(gè)基因，也可以同時(shí)注射多種dsRNA而將多個(gè)序列不相關(guān)的基因同時(shí)剔除，而且抑制效果互補(bǔ)干擾。四、問題及展望2023/2/7此處添加公司信息19（一）RNA干擾技術(shù)在腫瘤治療方面要克服的問題理論上只有在siRNA和靶mRNA特異性結(jié)合才會沉默靶基因表達(dá)。脫靶效應(yīng)在疾病治療上存在潛在的危險(xiǎn)。由拖把效應(yīng)產(chǎn)生的意外的基因調(diào)控成為RNAi技術(shù)治療的一個(gè)主要障礙。一些研宄工作者發(fā)現(xiàn),由于siRNA的特殊結(jié)構(gòu)、序列以及藥物釋放方式,會引起人體強(qiáng)烈的先天免疫反